[发明专利]一种高强度高孔隙率钇稳定氧化锆气凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度高孔隙率钇稳定氧化锆气凝胶，其特征在于，包括：

掺钇氧化锆溶胶A，包括以下组分：硝酸氧锆、硝酸钇、去离子水、乙醇和甲酰胺，各组分重量比例为：每1.605g硝酸氧锆配0.32-0.6g的硝酸钇， 8-12mL的去离子水、24-36mL的无水乙醇和0.12-0.25mL的甲酰胺；

掺钇氧化锆溶胶B，包括以下组分：氧氯化锆、氯化钇、去离子水、无水乙醇、乙二醇、聚氧化乙烯和甲酰胺，各组分重量比例为：每1.61g氧氯化锆配0.264-0.3g氯化钇，1.2-1.5mL的去离子水，3.6-4.5mL的无水乙醇，0.3-0.6mL乙二醇、0.03-0.05g聚氧化乙烯和0.12-0.25mL的甲酰胺；

和溶胶促进剂，包括环氧丙烷，重量比例为：每1.605g硝酸氧锆配1-1.8 mL的环氧丙烷。

2.根据权利要求1所述的高强度高孔隙率钇稳定氧化锆气凝胶，其特征在于，硝酸氧锆和氧氯化锆的摩尔比为8：1-1：4。

3.根据权利要求1所述的高强度高孔隙率钇稳定氧化锆气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）掺钇氧化锆溶胶的制备

将硝酸氧锆和硝酸钇加入到去离子水和无水乙醇混合溶剂中，搅拌至完全溶解，再加入甲酰胺搅拌，制备得到掺钇氧化锆溶胶A；将氧氯化锆和氯化钇加入到去离子水和无水乙醇混合溶剂中，搅拌至完全溶解，再加入乙二醇、聚氧化乙烯和甲酰胺搅拌至完全溶解，制备得到掺钇氧化锆溶胶B；然后将A、B溶胶混合搅拌均匀后加入溶胶促进剂：环氧丙烷，搅拌后将产物进行密封，制得掺钇氧化锆凝胶；

2）钇稳定氧化锆气凝胶的干燥

将掺钇氧化锆凝胶进行保温陈化，先进行溶剂置换，然后用正硅酸四乙酯/乙醇进行溶液置换，最后再用乙醇进行置换；将得到的产物进行干燥，最终获得高强度高孔隙率的钇稳定氧化锆气凝胶材料。

4.根据权利要求3所述的高强度高孔隙率钇稳定氧化锆气凝胶的制备方法，其特征在于，保温陈化是在温度为60-75℃的烘箱或者微波干燥机中陈化24-36h。

5.根据权利要求3所述的高强度高孔隙率钇稳定氧化锆气凝胶的制备方法，其特征在于，用于溶剂置换的溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、正庚烷的一种或多种；溶剂置换是放入50-60℃的烘箱中置换至少三次，频率为：至少24 h/次。

6.根据权利要求3所述的高强度高孔隙率钇稳定氧化锆气凝胶的制备方法，其特征在于，溶液置换至少两次，频率为24-36 h/次，用于溶液置换的正硅酸四乙酯/乙醇溶液其体积分数为15-25%。

7.根据权利要求3所述的高强度高孔隙率钇稳定氧化锆气凝胶的制备方法，其特征在于，所述乙醇置换至少三次，置换频率为12-24 h/次。

8.根据权利要求3所述的高强度高孔隙率钇稳定氧化锆气凝胶的制备方法，其特征在于，所述干燥包括常温干燥、微波干燥、冷冻干燥和超临界干燥的一种或多种。